第三章 上光技术

重点内容 掌握上光的定义及意义 熟悉

第一节 概 述 一、上光的目的与意义 上光是在印刷品表面涂(或喷、印)上一层无色透明涂料，经流平、干燥(压光)后在印刷品表面形成薄而匀的透明光亮层的加工技术。 涂布：PE等树脂，溶剂稀释后均匀涂布在印刷品表面 压光：涂布树脂，用滚动滚压（增加光泽）

作用 （1）增加印刷品表面的光泽； （2）提高了印刷品的耐磨性和表面强度； （3）防污、防水、耐光、耐热，起到保护和延长使用寿命； （4）产生特殊效果，增强产品外观的艺术感和陈列价值； （5）增加油墨层防热和防潮湿能力，起到美化版面，保护画面的双重作用。 （6）书籍装帧、商品包装、食品包装、文化用品、宣传广告等印刷品表面增加光泽后。可以增强油墨的耐光性能；

应用 包装装潢、画册、大幅装饰、招贴画等

二、上光原理： 1．上光涂料的流平性 实质是上光油在印刷品表面的流平，通过上光油的流平改变纸张表面呈现光泽的物性。

2．影响流平性的因素 （1）触变性 触变性即指上光油由于搅拌或摇动，其粘度即降低的流动性质。 （2）表面张力 表面张力是使上光油在印刷品表面发生流平的动力

（3）流平粘度 流平粘度是指在流平过程中上光油的粘度状态。 （4）溶剂损失 溶剂的损失主要指溶剂挥发和溶剂渗透、扩散到多孔的印刷品表面所造成的损失。

第二节 上光涂料 一、上光涂料的组成 1．上光涂料的基本组成 (1)主剂 第二节 上光涂料 一、上光涂料的组成 1．上光涂料的基本组成 (1)主剂 它是涂料上光后的成膜物质。上光膜层的品质及理化性质，如光泽度、色泽、耐摩擦性、耐热性、耐寒性、耐光性、耐折性、耐酸性、耐碱性以及印后加工的适应性等，均为成膜树脂所决定。

天然树脂的缺点是成膜后透明度差，时间长了容易泛黄，遇到高温潮湿的天气，容易发生回粘现象。 合成树脂中以丙烯酸树脂为佳 。 表3-1 上光涂料常用主剂性能 类型 指标及性能名称 粘 度 耐摩擦性 酸 值 固化速度 熔点（℃） 耐光性 溶解稳定性 天然树脂 古巴树脂类 低 差 50～103 慢 70～130 醇、酯类溶剂、水 松香树脂类 中 20～80 75～90 可 合成树脂 聚酰胺树脂类 高 一般 150～195 140～155 醇类、芳香烃、酯类、脂肪烃类、水 丙烯酸树脂类 强 快 125～145 好 氨基树脂类 130～140 聚醋酸树脂类 195～215 乙烯类树脂类

(2)助剂 在上光涂料中能起到改善理化特性的作用，如提高上光时的流平性、干燥性、粘着性、耐摩擦性。因此在涂料中应适当增加一些添加剂、消泡剂、表面活性剂、流平剂、增塑剂、防霉剂、杀菌剂等助剂。助剂用量不宜多，约占总量的1%～3%。

(3)溶剂 即分散剂。成膜树脂、助剂等均分散于溶剂之中。上光涂料的一些理化性能，如气味、毒性、流平性、干燥性均与溶剂有关。 常用有苯类、酯类、醇类和水 。 苯：挥发快，毒性大 醇类 ：挥发较慢，但毒性小 水：无污染 ，挥发慢，烘道应适当加长，烘道的温度也要提高一些

2．UV上光涂料 UV上光涂料指在一定波长的紫外光照射下，能够从液态转变为固态的上光油和油墨。 其反应机理是:在紫外光照射条件下，体系内光引发剂的游离基引发树脂中的不饱和双键，迅速发生链锁聚合反应，使上光涂料交联结膜固化。 具有快速固化和低温固化特点： 印刷纸器、商标、封缄、图片、磁带封套 、书刊 国外，书刊杂志封面的光泽加工很多采用UV上光

UV上光大有取代塑料复合之势 ①空气污染小 ②固化速度快 ③上光质量好 ④成本低 ⑤可以避免塑料覆膜工艺经常出现的缺陷 ⑥可以再回收

3．水性上光涂料 以水基性上光油为主体的各种水性树脂涂料，包括： 上光机用水性光油、柔性版水性光油、凹版水性光油、水性磨光油（压光胶）、水性薄膜复合胶黏剂等。 水性上光涂料的主要溶剂是水。与普通溶剂相比，水有明显不同的性能和一系列的优点:无色无味、无毒，来源广、价格低、挥发性几乎为零，流平性好。 水性上光涂料组成： 成膜物质——决定上光品质 溶剂——分散或溶解作用 各类添加剂——改善——理化性能和涂布工艺适性

三、上光涂料的质量要求与选择 1．对上光涂料的技术要求 ①膜层透明度高、不变色 ②膜层具有一定的耐磨性 ③具有一定的柔弹性 ④膜层耐环境性能要好 ⑤对印刷品表面具有一定粘合力 ⑥流平性好、膜面平滑 ⑦印后加工适性宽

2．选用上光涂料的原则 　　　　　　　科学、经济、实用 3．一般性上光涂料的选用举例

二、上光涂料类型 涂料上光包括全面上光、局部上光，光泽型上光、亚光（或称平光、消光）型上光和特殊涂层（例如防潮、耐磨、滑爽等）的上光。上光涂料也称为上光油、上光浆、上光液。 预涂膜可以做到上光效果。 0.39~0.41/m2元， 水性0.25/m2元 耗电：即涂膜，25KW,预涂膜：6~9KW;

1．按上光方式分类 光泽型 油性罩光涂料 亚光型 印刷机直接上光用 UV涂料 光泽型 溶剂型涂料 光泽型/特殊用途型 上光涂料 光泽型 、亚光型、耐磨光泽兼用型 水性涂料 专用上光机单独上光用 UV涂料 光泽型 水性涂料 光泽型 、亚光型、耐磨光泽兼用型 联机上光用 UV涂料 光泽型

2．按上光涂料组分分类 ①挥发性上光油 ：纸张用，方便，成本低，但光泽保持的时间不长，耐磨擦性能也较差 。 ②涂层防护上光油 ：良好的耐磨擦性能及耐热性能。缺点是形成的亮光膜的光泽较差。 纸板用 ③流延上光油：通过压光机加热、加压产生高光泽

压光机 压光与上光区别：压光是上光工艺在涂上光油和热压两个机组上进行。 印刷品先在普通上光机上涂布上光油，待干燥后再通过压光机的不锈钢带热压，经冷却、剥离后，使印刷品表面形成镜面反射效果，从而获得高光泽。

④双成分上光油 ：加工前使两种成分混合，溶剂挥发以后，两种成分开始反应，形成一种塑料层。成本低，用量少，而且可以省去延压工艺 。 ⑤热胶合上光油 一种溶于快速挥发性溶剂里的特种上光油。这种上光油适用于皮货包装及漆器包装。 ⑥浸渍上光油 是一种特种上光油。它主要涂布在包装材料的背面，以提高包装填料的稳定性，特别用于防水包装。

⑦紫外线固化上光油 一种少用或者根本不用溶剂的上光油。这种上光油以液体状态涂敷于印刷品表面后，用紫外线进行烘干，在几种钟之内形成光膜。紫外线固化上光油优于普通上光油之处是不需要专门的防火设施。

第三节 上光设备

第三节 上光设备 一、上光涂布机构 1.三辊直接涂布式机构 图3-3 三辊直接涂布示意图 1—计量辊 2—涂布辊（施涂辊） 第三节 上光设备 一、上光涂布机构 1.三辊直接涂布式机构 图3-3 三辊直接涂布示意图 1—计量辊 2—涂布辊（施涂辊） 3—衬辊 4—输纸台 5—出料孔

2．浸式逆转涂布式机构 图3-4 顶部供料逆向辊涂布 1—涂布辊 2—料槽 3—刮刀 4—计量辊 5—衬辊 图3-5底部供料逆向辊涂布 1—料槽 2—刮边器 3—刮刀4—计量辊 5—衬辊 6—涂布辊 7—上料辊

1—网纹辊 2—上光滚筒 3—压印滚筒 4—油槽 5—上料辊 6—刮刀 3．网纹辊刮刀式涂布机构 类似于柔性版印刷，有规则网穴，上光油转移量固定，涂层厚度 均匀性得到精确控制 图3-7 网纹辊刮刀式示意图 1—网纹辊 2—上光滚筒 3—压印滚筒 4—油槽 5—上料辊 6—刮刀

4．腔式刮刀上光机构－比较先进 优点： １．上光油路短，减少挥发和氧化反应 ２.该系统通过循环腔向网纹辊供应清洗剂，可将网纹辊洗干净，其他类型设备清洗网纹辊非常麻烦。 采用网纹辊来计量上光油，两片刮刀形成一个封闭的腔，专门的上光循环箱对该腔供应上光油，多余油经另一管道流回循环箱。 图3-8 腔式上光技术装置结构简图 1—上光头+刮刀 2—油槽 3—压印滚筒 4—上光滚筒 5—网纹辊

5．气刀涂布机构 图3-9 气刀涂布原理图 1—料槽 2—涂布辊 3—衬辊 4—气刀 5—过量涂料收集槽

6.刮刀涂布机构 7.拖刀涂布

二、上光设备 1．普通脱机上光设备 由上光涂布机和压光机两部分组成

（1）上光涂布机 加工对象一般为平张纸印刷品 有半自动机(即手续纸机)和全自动机(即机械输纸)两种形式

1一印刷品输入台2一涂料输送系统 3一涂布动力机构 4一涂布机构 5一输送带传动机构 6一排气管道 图3-13上光涂布机结构示意图 1一印刷品输入台2一涂料输送系统 3一涂布动力机构 4一涂布机构 5一输送带传动机构 6一排气管道 7一烘干室 8一加热装置 9一印刷品输送带 10一冷却室 11一冷却送风系统 12一印刷品收集

（2）压光机 可以大幅度提高印品平滑度和光泽度 图3-14 压光机结构简图 图3-14 压光机结构简图 1一印刷品输送台 2一手动高压油泵 3一热压辊筒 4一加压辊筒 5一调速驱动电机 6一压光钢带 7一冷却箱 8一观察门 9一冷却水槽10一通风循环系统 11一传输辊筒 12一印刷品收集台

在热量和压力的作用下，涂料层贴附于压光带表面被压光。压光后的涂料层逐渐冷却形成一层光亮的表面膜层。

2．组合式脱机上光设备 它一般由给纸机构、涂布机构、干燥机构和压光机构等部分组成，使上光涂布、压光一次完成 。也可分别独立工作，使用灵活，操作方便，维修容易。

3．联机上光设备 联机是指将上光机组联接于印刷机组之后，印刷纸张完成印刷后，立即上光。 特点是速度快、效率高、加工成本低，减少了印刷品的搬运，克服了由喷粉而引起的各类质量故障。 但对上光涂料干燥源和上光设备的要求极高

图3-16 胶印联机上光机组结构简图 1—贮料槽 2—计量辊 3—送料辊 4—出料口 5—匀料辊 6—涂布辊

既能在正常印刷时进行版面润湿，又能用来上光。 （1）两用型联动上光装置 既能在正常印刷时进行版面润湿，又能用来上光。 图3-18 两用型联动上光装置示意图 1一刮刀 2一计量辊 3一小计量辊 4一印刷滚筒 5一橡皮滚筒

优点:上光涂料的供给连续性强、均匀度高；可以有效利用印版滚筒的套印精度及压力的精确调整，提高上光涂布质量。

（2）专用型联动上光装置 只能用于上光 ，精度高。

五、上光设备 胶印联机上光机组结构

五、上光设备 联机上光设备 凹印上光、模切联机结构 1—放卷台；2—自动给纸装置；3—张力调整；4—UV涂布装置；5—UV干燥装置；6—模切；7—收纸

1．红外线辐射干燥 干燥机理是:当红外线辐射到涂层表面时，一部分被涂层表面反射，其余部分进入涂层，进入涂层的红外线中，有一部分透过涂层，余下部分被涂层吸收，转变为热能，使涂层温度升高，起到了加速干燥的作用。

2．紫外线辐射干燥 UV上光涂料 机理：上光涂层经过紫外光辐射后，光引发剂被引发，产生游离基或离子，这些游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应，形成单体基团，单体基团开始链锁反应聚合形成固体高分子，完成上光涂料的干燥过程。

（1）UV固化技术类型 ①Hot UV干燥 ：采用空气冷却方式使上光油固化，流动的空气在一定程度上将UV灯管附近的热量带走，但不能有效控制印品表面的温度，而且，UV灯管附近容易产生臭氢，对操作人员的身体健康不利，另外，该固化系统比较庞大，只适合纸张的上光固化。

②Cool UV干燥 普通水冷UV固化技术。采用普通水循环系统吸收UV灯管的热量，可在一定程度上降低承印物的温度，适用于对热不太敏感的承印材料的上光固化。这种固化方式使用比较普遍，例如德国的ELOSCH公司的UV固化系统。

③Cold UV干燥 冷UV固化技术。这是美国PRI公司的专利技术，其特点是通过冷凝器循环水系统将UV灯产生的热量带走，使承印物表面温度不超过35℃，适于所有承印材料的上光固化，如各种厚、薄纸张以及塑料薄膜等，该系统结构比较紧凑。

（2）UV上光油干燥程度的判断 ①剥离法 ：坚硬的膜 、鱼鳞一样的光亮的薄片 ，固化好 ②蹭压法 ③气味判断法

第四节 上光工艺 上光工艺流程为：送纸（自动、手动）→涂布上光涂料（普通上光涂料或UV上光涂料）→干燥（固化）。

一、上光工艺分类方法 ①全幅面上光 ②局部上光 ③消光上光 ④艺术上光

二、上光工艺过程 1．一般性上光工艺与要求 （1）常见上光工艺 ①专用上光涂布机上光 ②印刷上光 ③喷刷上光

（3）印刷上光常用工艺处理方法 ①墨辊的处理 ：将墨斗、传墨系统，以及印版系统全面反复清洗，直至无任何墨渍，才可上光。 ②墨量的处理 ：掌握好墨斗的下墨量和印制的着墨量，如果丝头长而密，说明下墨量相对大些，墨层厚实一些；如果丝头短而疏，说明下墨量小，墨层相对薄一些；

③添加剂的处理 如果亮光浆在最后一道印刷，一般亮光浆或浆与油的混合体，需加放一定的干燥剂 ；如果亮光浆在第一道色序印刷，亮光浆就不需加放干燥剂，甚至不能用快干亮光浆。 ④纸张的处理

2．压光工艺与要求 影响因素：压光温度、压力和机速 压光温度：一般原则是：在印刷品能达到工艺质量要求的情况下，温度应适当高一些。

3．水性上光工艺与要求 水性上光油的选择 ①水性光油的最适宜储存温度为15～20℃ ② pH值保持在8.5～9.2 ③粘度

4．UV上光工艺与要求 （1）UV上光油的选择 （2）紫外固化光源的选择 （3）UV上光油黏度的控制 ：降低普通UV上光油的黏度，可加入酒精 ；对于油性较大的纸张，建议不要UV上光。

三、影响上光质量的工艺因素分析 1．影响上光涂布质量的工艺因素分析 （1）印刷品的上光适性 ①纸张 ：纸张表面的平滑度、吸收性 ②油墨质量 ：油墨层的亲和性，油墨的颗粒大小 ；必须具备耐溶剂性和耐热性 ③印刷品晶化对上光质量的影响 ： 晶化：由于印刷品放置时间过久、印件底墨面积过大、燥油加放过多的原因，墨膜在纸张表面产生晶化现象，往往会使上光油印不上去或者产生“花脸”、“麻点”等现象。 解决方法，一般在上光油中加入5%的乳酸，

（2）上光涂料本身的性质与性能 粘度：对涂布、干燥、压光等各个环节中粘度值的变化予以全面考虑，使粘度在各个阶段都能与阶段要求相适应。 表面张力 ：小，容易润湿 溶剂的挥发速度 ：与干燥速度、涂布速度相关

2.上光涂布方式 (1)专用上光机上光 上光涂布机安装有印刷品传输机构、涂布装置和干燥装置(包括红外、紫外等)，适应上述各种类型上光油的涂布工艺，涂布中可实现涂布量的控制、涂布速度的控制、干燥能量的调节。因此涂布质量稳定可靠，适合各种档次印刷品(尤其是高档印刷品)的上光涂布加工，以及批量大、时效性强的印刷品的上光涂布。国内上光涂布机的生产技术成熟，有各种红外、紫外涂布机供应。

(2)印刷机上光 采用印刷机涂布上光可以不需购置专用上光涂布机，印刷机既可用作印刷，又可以用作上光涂布，一机两用，简便易行，适合于中、小型印刷厂上光涂布加工。

(3)印刷涂布上光时一般采用溶剂型上光油和油型上光材料。上光涂布时，印版采用实地版，根据被上光印刷品的不同要求，印刷一次或两次上光油，使印刷品表面获得一层比较均匀的上光油。

(4)墨辊的处理 印在印刷物图案表面的亮光浆不应带有任何颜色，才能突出复制品原有的色彩，如果亮光浆稍有偏色，印品就会灰平，这样不仅没有给印品增加美感，反而影响了印品的质量。故印刷之前，必须将墨斗、传墨系统，以及印版系统全面反复清洗，直至无任何墨渍，即可上光。

(5)色序的处理 先印大面积底色、浅色，后印深色和小色块，最后印亮光油。这样印刷的油墨可以得到充分干燥，亮光浆再印上去，不仅附着力强，而且光泽度好。

印刷机上光 (6)添加剂的处理 干燥情况的好坏直接影响印刷上光的效果。如果亮光浆在最后一道印刷，一般亮光浆或浆与油的混合体，需加放一定的干燥剂，加速亮光浆里的树脂与空气中氧气的氧化作用使亮光浆结膜而迅速干燥，保证印品快干，防止印品因黏性大、涂层厚出现互相黏着，而破坏其完整性。一般加放量占亮光浆3％～4％为宜。

三、上光用辅料装置 1．上光版材 分为满版上光与局部上光，局部上光对上光版的要求比较高。 国内生产的版材一般应用于满版上光。 国外局部上光有：杜邦公司 、Technoplast

目前国外有三种适用于局部上光的上光版材，一种是美国杜邦公司的柔性上光版材，另两种是美国Technoplast公司开发的新型橡皮布。 美国杜邦公司开发的柔性上光版材有涤纶版基和金属版基两种选择，在使用时，按照柔印版的制版方法进行制版，可得到精细的上光图案，而且耐印力高。其上光效果非常精细，甚至可以用于防伪.

2．上光橡皮 美国Technoplast公司开发的橡皮布有： ①绘图雕刻型橡皮布——利用计算机与绘图雕刻机进行雕刻，从而可得到精细的上光图案； ②重氮感光型橡皮布——制版时首先要将胶片附着在揭去保护层的橡皮布的重氮感光层上，然后进行曝光，而后用水显影，其制版过程类似于一般的胶印制版。这两种新型橡皮布可同其他印版一样，在装版夹上固定。其耐印力约为10万印。

四、上光干燥装置 分为： 固体传导加热干燥，例如各类电热管、电热板等； 辐射加热干燥，例如红外线辐射、紫外线辐射、微波辐射等 要确定干燥速度、热风循环系统中的最大热风流量、流速和最高温度等参数。

通常的规律是： 环境温度高、空气相对湿度低，适于选用粘度小的上光涂料； 上光产品需烫金或裱糊加工的，应选用化学性能相对稳定的上光涂料； 涂布速度高，应选用干燥性能好的上光涂料。

（3）涂布工艺条件的选定 ①涂布量：上光涂布的涂布量要适当，涂层要均匀。 ②涂布速度：在干燥条件不变的情况下，上光涂料的固化结膜时间短，机速应快些，否则，涂料的粘度值变化大，来不及流平，易出现条痕；当固化时间长时，机速应慢些，为涂料的流平、干燥提供必需的时间。

1、2、3为同一种上光涂料在不同湿度下的涂层干燥情况 ③温度对上光质量的影响 ：上光的温度在18～20℃之间 ④干燥温度的影响 图3-20 空气相对湿度同涂层干燥变化趋势图 1、2、3为同一种上光涂料在不同湿度下的涂层干燥情况

RH与干燥时间的关系 RH高，干燥时间长 原因一：空气中的水分在涂布过程中进入涂料层，影响了溶剂的综合挥发速度。 原因二：空气中的水分大量存在，抑制了溶剂的挥发。

2．影响压光质量的工艺因素分析 （1）压光温度 压光过程可分为三个阶段：热压、上光、冷却剥离 原则：在印刷品能达到工艺质量要求的情况下，温度适当调高。 （2）压光的压力 原则是：在能达到压光效果的情况下，尽量使用小的压力。

（3）压光速度(固化时间)

3．影响水性上光的工艺因素分析 （1）黏度控制 （2）选择纸张类型 （3）涂布量的控制 （4）防沾脏剂的使用 （5）干燥时间的控制

4．影响UV上光的工艺因素分析 （1）光源的影响 （2）纸张等材料的影响 （3）油墨的影响 （4）上光油本身的影响

第五节 上光加工故障与排除 （1）膜面起泡 原因: ①上光带温度太高，使涂层局部软化。 第五节 上光加工故障与排除 （1）膜面起泡 原因: ①上光带温度太高，使涂层局部软化。 ②上光涂料与压光工艺条件不匹配，印刷品表面涂料层冷却后，与上光带剥离力太小。 ③压光压力过大。

（2）膜面出现条痕或起皱 原因: ①上光涂料粘度太高。 ②上光过程中涂料的涂布量太大。 ③上光涂料对印刷品的表面润湿效果不好。 ④上光加工中，工艺条件与涂料适性不匹配，涂料的流平性差。

（3）脏版 有小颗粒状的杂质出现在上光印刷品表面。主要原因是上光涂料中混入了杂质，应当过滤后再用。此外，上光前还应把上光机涂料斗和胶辊清洗干净，避免脏物混入。

（4）条痕 上光后印刷品表面出现条状或其他印痕。主要是上光机的胶辊和压印滚筒间的压力不均匀所致。应调整压力，以排除条痕。 （5）上光印刷品颜色发生变化 ①改变了油墨印层平滑的结构，降低了油墨颜料在纸张表面的附着力，印品颜色发生变化、显得暗淡无光。 ②印金、印银或烫印电化铝中

（6）上光印刷品带有异味 （7）粘连现象 ①上光涂料方面 ②上光干燥方式方面 ①涂料的干燥性能不好，上光涂布过程中干燥效果不好。 ②涂布涂料的膜层太厚，涂层内部溶剂挥发不够完全，残留量太高。 ③上光涂布或压光加工中温度不够。

（8）压光中印刷品不粘光带 ①涂层太薄。 ②涂层粘度太低。 ③压光温度不够。 ④压光压力太小。

（9）膜层光泽度不够 ①印刷品表面平滑度低，吸收性强。 ②涂料质量差，成膜后本身的光泽度不够高。 ③涂料浓度小，涂布量不足，涂层太薄。 ④涂布干燥和压光过程中温度不够高。 ⑤上光带磨损，自身光泽度下降。 ⑥压光压力不够。

（10）膜面两侧亮度不一致 ①上光带两侧压力不相等。 ②上光带两侧磨损程度不同。 ③上光涂料两侧厚度不等。

（11）压光后印刷品空白部分呈浅色、浅色部位变色 ①油墨干燥效果不好，墨层的耐溶剂性不够好。 ②涂料层的溶剂对干燥后的油墨有一定的溶解。 ③涂料层干燥不彻底，溶剂的残留量偏高。

（12）印刷品上光后，表面易折断(厚纸表现更为明显) ①压光中温度偏高，印刷品纸张的含水大幅降低，纸张纤维失水变脆。 ②压光中压力偏大，印刷品被挤压变形，韧性下降。 ③后加工工艺条件不合适。 ④上光涂料后加工适性不良。

（13）涂层不均匀，有气泡、麻点等明显表面缺陷 ①上光涂料表面张力大，对印刷品的表面润湿效果不好。 ②上光涂料的涂布工艺条件不合适。 ③油墨产生晶化现象。